KR101301590B1 - 적층된 가열 시스템이 구비된 투명한 창유리 - Google Patents

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Abstract

창유리의 한 표면의 대부분의 표면에 걸쳐서, 특히 주 시야(A)에 걸쳐서 연장하며, 두 개의 버스바들 사이에 공급 전류를 인가할 때 전류가 이들 사이로 흘러, 가열 코팅(2)에서 가열 필드를 가열시키는 식으로 적어도 두 개의 버스바들(4, 5)에, 적어도 간접적으로 전기적으로 연결되는 저항 가열 코팅(2)이 구비된 투명한 창유리(1)로서, 상기 가열 필드는 적어도 하나의 버스바와 직접 접촉하며, 그 옴 저항의 가열 코팅보다 더 낮은 얇은 세로 와이어들로 만들어지는 전도성 스트랜드들을 포함하는 적어도 하나의 반(semi)-저항성 지역(6)을 포함하는, 투명한 창유리에 있어서, 적어도 하나의 전도성 스트랜드(46)가 상기 반-저항적 지역(6)과 전기적 접촉을 하는 가로 전도성 구조(49)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.

Description

적층된 가열 시스템이 구비된 투명한 창유리{TRANSPARENT GLAZING PROVIDED WITH LAMINATED HEATING SYSTEM}
본 발명은 청구 제 1항의 전제부의 특징들을 가지는 전기적 가열 코팅을 만들어 내는 저항성 적층 다층 시스템이 구비된 투명한 창유리에 관련한 것이다.
본 발명은 보다 특정적으로 그 저항성 가열 코팅이 기재 상에 위치되며 단열 및/또는 태양열 보호 기능들을 가지는 코팅인 창유리에 관련된 것이다. 이러한 타입의 코팅을 구비하는 창유리는, 차량에 장착하여 졌을 때, 특히 에어콘 부하를 감소시키며 및/또는 과도한 과열{태양 제어(solar control) 창유리}을 감소시키고 및/또는 차량 내의 창유리 표면들의 계속적인 사용으로 인해 외부로 소산되는 에너지 양{저-투과(low-emissivity) 또는 로우-E(low-E)}을 감소시키는 것을 가능하게 해준다.
이러한 특성들을 갖는 기판을 제공하는 것으로 알려진 다층의 한 타입은, 은-기초 층과 같은, 적어도 두 개의 금속 층들로 구성되며, 각각이 유전체로 만들어진 두 개의 코팅들 사이에 위치된다. 이 다층은 일반적으로 스퍼터링, 선택적으로 자기적으로 향상된 또는 자기 스퍼터링과 같은 진공 기술을 사용하여 수행되는 연속 증착 공정들에 의해서 얻어진다. 두 개의 매우 얇은 금속 층들, 소위 "배리어 층들"이 또한 제공될 수 있고, 이들은, 각 은층의 아래 또는 그 위에 또는 그 각 측면 상에 위치되며, 이들 층 중 하부 층(underlayer)은, 증착에 뒤이은 선택적인 열 처리 동안의 보호를 위한, 타이(tie), 핵형성(nucleation) 및/또는 보호 층으로서, 그리고 상부층(overlayer)은 위에 놓이는 산화물 층이 산소의 존재 하에 스퍼터링에 의해서 증착되거나 및/또는 다층이 증착에 뒤이은 열 처리를 받게 되는 경우, 은의 손상을 방지하는 보호 또는 "희생" 층으로서 작용한다.
특히, 시각적 관점에서 가능한 눈에 띄지 말아야 하고 거의 변형을 야기하지 않아야(disruptive)하는 가열 수단은, 즉 가열(heating) 버전의 차량 전면 창유리에 대한 시장으로부터 상당한 수요가 있다. 따라서, 가열 창유리에 대한 투명한 코팅에 대한 수요가 증가하고 있다.
저 광 흡수성을 가지는 적층 가열 다층 시스템의 일반적인 문제는 이들의 상대적으로 높은 표면 저항이며, 이는 높은 서비스 전압을 요구하며, 이는 차량들 내의 보통의 전압들보다 더 높으며, 넓은 치수의 창유리가 가열되어야 하는 경우와 긴 전류 경로들이 존재하는 경우 항상 그러하다. 기존의 적층 시스템들에 있어서, 표면저항의 감소는, (부분적인) 전도성 층들이 보다 두꺼워야 하기 때문에, 가시 광 투과의 감소를 수반하게 될 것이다.
이러한 것들은 와이어들에 의해서 가열되는 창유리가 여전히 기술적으로 선호되는 이유이며, 이들 와이어들은 보통의 차량내 전압으로 어떠한 어려움 없이 공급될 수 있다. 그러나, 매우 얇은 와이어들(단지 몇 마이크론 두께의)로부터 형성되는 일체화된 가열 지역들을 가지는 이러한 복합 창유리들은 모든 고객들에게 받아들여질 수 있는 것은 아니다. 게다가, 이러한 창유리들은 제조하기에 상대적으로 까다롭다.
특허 DE 1 256 812 B1은 그 표면에 부착되는 금속 또는 금속 산화물로 만들어진 평면의 전기적으로 전도성 있는 층을 이용하여 가열될 수 있는 유리 창을 개시한다. 이 공보는, 1963년의 우선권(priority) 주장과 함께, 200Ω/단위 영역의 매우 높은 층 저항을 취한다(assume). 게다가, 낮은 저항의 두 개의 측면 버스바들(busbars)로부터 상대적으로 낮은 전압으로 이들 층을 균일하게 가열하는 것을 가능하게 하기 위해서, 콤(comb) 형태의 좁은 인쇄된 저-저항 전극들이 제공되며, 이는 상기 버스바들로부터 창유리의 전체 시야에 걸쳐서 연장한다. 이들 콤들은 상호 교대하는 극성들을 가진다. 이들은 각기 마주보는 버스바로부터 짧은 거리에서 종료한다. 이 덕분에, 콤 전극들의 개별 라인들의 세로 돌출에 대해 가로 방향으로의 가열전류가 층 내에서 단지 상대적으로 짧은 경로를 이동하기만 하면 된다.
좁은 인쇄된 가열 컨덕터들만을 사용하여 가열되는 창유리와 비교하여 그 문서에서 언급된 장점은 콤 전극들 사이의 상대적으로 높은 상호 분리들(separations)과 함께 균일한 가열 전력이다.
그러나, 해치형태(hachted)의 상기 라인들은 이렇게 만들어진 창유리의 일반적 시야의 투명성과 비주얼 효과를 저해한다. 투명한 가열 층의 시각적 장점은 이용되지 못한 채 남아있다. 이러한 창유리는 차량의 후미 윈도우들로 제공될 따름이다. 이는 현재 차량 전면 유리로서 사용이 허용되지 않으며, 이는 전면 유리는 "시야 A"로 불리는 표준 주 시야에서의 가시성을 절대 저해해서는 안되기 때문이다.
가열 코팅의 또 다른 문제는, 이들이 때로 이들이 증착되는 투명한 창유리의 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 부착될 수 없으며, "연결(communication) 윈도우들"로 불리는, 하나 이상의 방해물들이 그 안에 제공되어야만 하며, 이들은 가열 전류의 흐름을 방해하며 가능하게 에지를 따라 "핫 스팟"(로컬 과열)을 형성할 수 있다. 이러한 "연결(communication) 윈도우들은, 성질상 단-파장 또는 적외 복사선에 대해 반사적인 코팅이 특정 데이터스트림들(datastreams) 또는 시그널들에 보다 국부적으로 침투할 수 있게 돕는다.
가능한 한 균일하게 전류를 적층 표면에 주입해야 하며 보다 넓은 전면 상에 이를 분배해야하는, (밴드형태의) 전극들의 또는 버스바들의 적어도 한 쌍이, 이러한 코팅에서 가열 전류를 주입하고 추출하기 위해서 제공된다. 그 높이보다 상당히 더 넓은, 차량 창유리의 경우에서, 버스바들은 가열 전류가 창유리의 높이에 걸쳐 최단 경로를 따라 이동할 수 있도록 일반적으로 창유리의 보다 긴 에지들을 (장착된 위치에서 상부 및 하부 에지들) 따르게 된다. 동시에, 위에 언급된 연결 윈도우들은 일반적으로 창유리의 상부 에지에 위치되며 여기서 몇 센티미터의 폭에 걸쳐 연장한다.
문서 WO 00/72635 A1는 IR 광선을 반사하는 코팅이 구비되고 코팅의 표면 제거 또는 생략에 의해서 만들어지는 연결 윈도우를 가지는 투명한 기재를 개시한다.
코팅의 균일성을 수정하는 어떠한 연결 윈도우도 가시적으로 전류 흐름을 방해한다. 국부적 온도 피크들("핫 스팟들")이 나타나며, 이는 기재에의(열적 스트레스들) 그리고 코팅 자신에의 손상을 야기할 수 있다. 이는 코팅이 넓은 영역에 걸쳐 부재할 때뿐만 아니라 연결 윈도우가 서로에 부착되지 않은 상대적으로 많은 수의 개개의 슬롯들에 의해서 형성되는 경우에도 그러하다. 이들은, 또한, 해당 표면 지역에, 층의 뚜렷한 저항 증가를 만들어내며, 동시에 또한 위에 언급된 핫 스팟들을 야기한다.
언급된 마지막 문서는, 넓은 지역의 연결 윈도우의 방해효과를 감소시킬 수단으로, 후자의 에지 상에, 가열 코팅의 것보다 상당히 더 낮은 단위 면적당 옴 저항을 가진 전기적으로 전도성을 가지는 밴드의 제공을 제안한다. 이 밴드는 절단부(cut) 주위로 전류들을 전환시켜야만 한다(divert). 연결 윈도우는 바람직하게 그 전체가 이러한 밴드에 의해서 접한다(flanked). 밴드는 은-함유 전도성 스크린-프린팅 페이스트(paste)를 인쇄하고 이를 베이킹(baking)함에 의해서 만들어 질 수 있다. 그러나, 이는 전기적으로 전도성을 가진 래커를 도포함에 의해서 또는 금속 밴드를 증착시킴에 의해서 또한 위치될 수 있다. 모든 경우에서, 밴드와 코팅 사이의 전기적으로 전도성을 가진 연결은 작동하기 위해서 물론 필수적이다.
밴드는, 예를 들어 검은색 에나멜로 만들어진, 전기적으로 비전도성인 불투명 매스킹 스트립을 중첩시킴에 의해서 시야로부터 숨겨질 수 있다. 일반적으로, 이러한 매스킹 스트립들은 베이킹될 수 있는 검은 색깔의 비전도성 물질로부터 (스크린-인쇄 페이스트) 구성될 수 있다. 적외 복사선은 이 물질에 의해서 반사되지 않으나 흡수된다.
특허 DE 103 33 618 B3은 연결 윈도우가 제공되는 가열 코팅이 제공되는 투명한 창유리를 개시한다. 가열 전류를 위해 이를 전기적으로 단락시키기 위해, 가열 코팅의 표면 저항보다 더 낮은 옴 저항이 더 낮은 물질로된 공통 컨덕터들의 하나에 직접 연결된 코팅이 제공된다. 코팅은 버스바의 부분을 따라서만 연장한다. 이는 불투명한, 그리고 바람직하게 인쇄 가능한 물질로 만들어지고, 이는 다수의 슬롯들 또는 다른 컷-아웃(cut-outs)들을 가진다.
특허 DE 198 29 151 C1은, 높은 저항을 우회하기 위해, 적층 시스템의 유전성 보호 층이 버스바들과 실제 전도 층 사이의 접촉 점들을 초음파 용접함에 의해서 얻어지는 유리 창 상의 전도성 박-막 다층 시스템과의 전기적 접촉을 성립시키기 위한 방법이 개시된다.
특허 WO 03/024155 A2는, 이 목적을 위해, 42V의 최대 서비스 전압이 표시되며, 또한 연결 윈도우의 에지들을 따른 "핫 스팟들"의 문제를 해결하려고 시도하는 가열 코팅이 제공되는 투명한 창유리가 개시된다. 일반적으로, 몇 개의 다른 전압 레벨들이 사용되며, 더 낮은 전압이 보다 짧은 전류 경로들에(예를 들어 연결 윈도우 때문에) 지역적 과열을 피하기 위해서 인가된다. 연결 윈도우 지역은 특히, 연결 윈도우와 반대 면에 위치된 버스바 사이에 특수 버스바를 위치시킴에 의해서, 가열 표면에서 커버되지 않는다.
차량 전면 창유리의 가열 코팅들을 세분하도록 의도하는 많은 수의 예들이 특허 DE 36 44 297 A1으로부터 또한 알려진다. 이 문서에 따라서, 세분은 층들이없는 평면 섹션들에 의해서 및/또는 기계적으로 생성되는 노치들에 의해서 또는 레이저 빔에 의해서 만들어 질 수 있다. 이들은 코팅된 표면 내의 전류 흐름을 적절하게 조정하고 편향시키는데 사용되며 해당 표면들내의 전류 밀도를 가능한 한 균일하게 보장해주어야만 한다.
특허 WO 2004/032569 A2는 코팅 내에 병합된 분리 라인들을 제공함에 의해서 표면에서의 가열 전력의 균일성을 성취하는 것을 또한 목적으로 하는 가열 코팅이 제공되는 투명한 창유리의 또 다른 구성을 개시한다.
특허 DE 29 36 398 A1은 버스바들과, 가열 코팅이 제공된 투명한 창유리 상의 코팅 사이의 전이부(transition)에서의 전류 스파이크들을 방지하도록 의도되는 방안들과 관련한 것이다. 주 목적은, 버스바들에 대한 보다 높은 저항을 가지는 물질 또는 형상들, 아니면 중간 저항의 것들을 사용하여 코팅과 버스바들 사이의 저항의 커다란 차이를 감소시키는 것이다. 단위 면적당 1과 10 옴 사이의 표면 저항들이 이 문서에서 코팅에 대해 표시된다. 그 문서에서 기술된 몇 가지 해결책으로부터 취해진 대안적 해결책에서, 마주보는 버스바를 향하는 각 버스바의 에지는 주름진 형태이다. 여기서 목적은 가열 코팅들을 향하게 되는 뾰족한 점들의 형성을 피하는 것이다. 이 접근법의 목적은 버스바와 코팅 사이의 전이 라인을 상당히 길게하여 따라서 이 전이부에서 전류 밀도를 감소시키는 것이다. 그러나, 이러한 방안들 모두는 가열 층에 상대적으로 낮은 전류를 제공하기에 부적합하게 보인다.
광기전성 태양 전지들의 광-입사 면 상에, 그리드 또는 콤 전극들(예를 들어 WO 03/075351 A1 참고)을 제공하는 것이 또한 알려진다. 이들은 보통 스크린 프린 팅에 의해서 만들어지며 태양 전지의 에지를 따라서 위치된 버스바와 버스바로부터 시작하여 태양 전지의 영역에 걸쳐서 연장하는 매우 좁은 다수의 콤니들(comb teeth)로 이루어진다. 이들 전극들은 흡수체의 표면의 양 면들 상에, 또는 전면 상의 콤 전극과 전체 표면을 커버하는 후미 금속 전극 사이에 인가되는 광기전성 전압을 위한 표면 연결을 허용하며, 흡수체로의 광의 침입을 크게 감소시키지 않으며 허용한다.
특허 DE 197 02 448 A1은 두 개의 전도성 밴드를 또는 전극들이 위치된 유리 몸체 상의 가열된 미러를 도시하며, 이들은 콤 형태로 만들어 지며, 이들을 커버하며 콤들의 콤니들 사이의 중간 공간들을 채우는 PTC 코팅으로, 서로, 메쉬된다(meshed). 그러나, 이 문서는 가열 구성이 비주얼하게 눈에 띠지 않도록 만들어야하는 문제점을 고려하지 않고 있으며, 이는 전도성 트랙들과 가열 층이 반사 층 뒤에 위치될 수 있기 때문이다.
특허 DE 198 32 228 A1은 안테나로 사용되는 전기적으로 전도성을 가지나 가시적으로 투명한 코팅이 제공되는 차량 창유리를 개시한다. 고-주파수 전자기 시그널들은, 함께 연결된 몇 개의 섬세한 와이어들로 구성되는 연결(coupling) 전극에 의해서 순전히 전기 용량적으로 안테나 층에 의해서 픽업되며(picked up), 이 와이어들은 서로에 평행하게 그리고 이들의 직경에 비교했을 때 큰 거리로 떨어져 위치되며 에지로부터 창유리의 시야로 연장하며 여기서 막다르게(blindly) 종결한다. 코팅과 이 와이어들 사이에 갈바닉 결합이 없으며, 이는 이들이 서로 복합 유리의 상이한 평면들에 각각 놓이기 때문이다. 연결 전극들의 와이어들은 전달(transfer) 필름에 의해서 창유리의 표면에 도포될 수 있다. 후자 작용은 특허 DE 43 32 320 C1에 자세하게 기술된다.
이미 몇차례 언급된 버스바들은, 코팅의 적용 이전 또는 이후에, 프린팅 또는 스크린 프린팅에 의해서 또는, 바람직하게 주석 도금된 구리로 만들어진, 얇은 금속 스트립들을 납땜함에 의해서 창유리 상에 동등하게 잘 만들어 질 수 있다. 인쇄된 버스바들과 금속-스트립 버스바들의 조합들도 알려진다(예를 들어 문서 DE 198 29 151 C1 참조). 명백하게, 버스바들은 좁은 스트립들의 형태로 일반적으로 만들어지나, 이들은 투명하지 않다. 따라서, 광학적 이유 때문에, 이들은 매번 해당 투명한 창유리의 바깥 에지 근처에 위치된다. 일반적으로, 이들은 불투명한 경계 코팅들에 의해서(이들 자신들이 일반적으로 스크린 프린팅에 의해서 만들어지는) 숨겨질 수 있다. 위에 언급된 연결 윈도우들 또한, 이들이 투과될 복사선에 충분히 침투가능하다면, 이들 경계 코팅들에 의해서 숨겨질 수 있다.
표준 차량 전면유리에서, 이들 불투명 코팅들은 주변 프레임의 형태로 만들어지며, 이의 하나의 추가적 기능은 창유리와 바디웍 사이의 접합된 조인트를 UV 복사선으로부터 보호하는 것이다. 이들 프레임들은 창유리의 일반적인 시야를 둘러싼다. 전면 창유리의 경우, 가시성에 침해가(예를 들어 변색, 와이어 또는 다른 손상) 절대 있어서는 안되는 창유리의 중앙 지역의 주 시야(A)와 에지에 보다 가까운, 보조 시야(B) 사이에 구별이 또한 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적은, 투명성에 거의 영향을 미치지 않으며 어떤 경우에도 균일한 열 분배를 보장하는 한편, 상대적으로 낮은 서비스 전압들로(대략 12v에서) 작동가능한 투명한 가열 코팅이 제공되는 투명한 창유리를 만들어 내는 것이다.
본 발명에 따라서, 이 목적은 청구항 1항의 특징들에 의해서 성취된다. 종속 청구항들의 특성들은 본 발명의 유리한 향상들을 표시한다.
본 발명에 따른 투명한 창유리는 저항 가열 코팅이 제공되는데, 이 코팅은 창유리의 표면의 상당한 부분에 걸쳐서, 특히 주 시야(A)에 걸쳐서 연장하며, 전원 전압이 두 개의 버스바들 사이에 인가될 때, 버스바들 사이에 전류가 흐르게 되어, 상기 가열 코팅의 가열 필드를 가열하는 식으로, 적어도 두 개의 버스바들과 적어도 간접적으로 전기적으로 연결된다. 가열 필드는 적어도 하나의 버스바와 직접 접촉하며 얇은 세로 와이어들의 형태로 만들어진 전도성 스트랜드들을 포함하는 적어도 하나의 반(semi)-저항성 지역을 포함하며, 와이어들의 옴 저항은 가열 코팅의 것보다 적다.
본 발명에 따라서, 반-저항성 지역의 적어도 하나의 전도성 스트랜드는 상기 반-저항성 지역과 전기적으로 접촉하며 따라서, 직접적 또는 간접적으로, 가열 코팅과 접촉하는, 가로 전도성 구조를 가진다. 이 전도성 구조는 전기적으로 연결되는 전도성 스트랜드의 세로 와이어에 가로로 연장한다. 이 가로 전도성 구조는 바람직하게 전도성 스트랜드가 연결되는 버스바로부터 가장 멀리 떨어진 전도성 스트랜드의 그 단부에 위치된다. 그러나, 이는 이 단부일 필요는 없으며, 전도성 스트랜드가 연결되는 버스바의 방향으로, 이 단부 앞에 있을 수 있다.
변형에서, 이 가로 전도성 구조는 게다가 바람직하게 여러 개의 전도성 스트랜드들과 전기적 접촉한다.
게다가, 상기 반-저항성 지역은 여러 개의 가로 전도성 구조들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 가로 전도성 구조들이 하나 이상의 라인들의 형태일 수 있으며, 전기적 와이어들, 특히 텅스텐 와이어들, 및/또는 하나 이상의 밴드를, 특히 하나 이상의 구리 밴드들 및 특히 하나 이상의 주석 도금 구리 밴드들을 사용할 수 있다.
현재의 고도로 투명한 적층 박-막 다층 가열 시스템들이 하나 이상의 그자신들이 부도체들이거나 또는 빈약한 전기 전도체이며 이들이 단지 몇 나노미터의 두께이더라도 층들의 평면에 가로지르는 전류들을 방해할 수 있는 하나 이상의 유전성 보호 층들{반사-방지 층들}에 의해서 플랭킹된 적어도 하나의 전도성 금속 층을 포함한다는 것이 알려진다.
이는 가열 코팅의 전도성 층으로의 전류의 통과가 향상되도록 허용하는 해결책이 또한 제안되는 이유이다.
이후로, 항상 단지 하나의 전도성 층에 대해서 언급이 이루어 질 것이나, 이것은 절대 본 발명의 응용 영역으로부터 여러 개의 전도성 부분적 층들을 구비하는 적층된 다층 시스템을 제외하려는 의미가 아니다. 이들 부분적 층들은 일반적으로 금속성이며 보통 은을 기초로 한다. 그러나, 본 발명은 원리상 어떠한 타입의 투명한 전도성 단일 층 가열 코팅 또는 투명하거나 투명하게 만들어진 하나 이상의 전도성 층들 및 유전성 층들의 스택으로 실현될 수 있다. 유전 층은 또한 그 자신이 다층 일 수 있다. 그러나, 단순화를 위해서, 여기서는 단지 단일 유전성 층이 언급되지만, 이는 다수의 층들을 배제함을 의미하지 않는다.
도포된 와이어들이 이미 제공된 창유리 상에 적층 가열 시스템을 증착하는 것이 기술적으로 가능하다는 것은 사실이다. 상대적으로 얇은 전도성 층과 전기적 와이어들 사이에 충분한 전기적 접촉은 매우 확실하게 얻어질 수 있다. 그러나, 이 절차는, 모든 경우에 기재들이 더 이상 넓은 영역에 걸쳐서 코팅되고 이후에 절단될 수 없고, 그보다는 코팅은 이미 완성된 기재들 상에 증착되어야 하기 때문에, 산업적 관점에서 합리화 될 수 없으며, 보다 커다란 노력을 요구한다.
하나의 실용적인 해결책에서, 현존하는 적층 시스템에 도포된 와이어들이 와이어와 적층 시스템 사이의 낮은 전류 흐름을 보장하도록 상기 유전 층을 접촉 점들에서 관통시킴에 의해서 전도성 층과 확실히 접촉하게 할 수 있다.
적층 시스템이 복합 내부의 표면상에 증착되며, 투명한 창유리인 복합 창유리의 바람직한 형태로 만들어지므로, 얇은 와이어들은 복합 내부에 놓이며, 따라서 또한 보호되게 된다. 예를 들어, 이들은 알려진 방식으로 복합 접착 필름 또는 전달 필름 또는 접착 시트(sheet)에 고정되고 다음으로 가열 코팅에 도포된다.
접촉 점들은 바람직하게 가열 전류가 적층 가열 시스템에 걸쳐 가능한 최단 경로를 이동해야만 하는 식으로, 즉 일반적으로 와이어들이 외부 단부에 또는 창유리의 에지를 따라서 연장하는 버스바들로부터 가능한 한 멀리에, 적용된다. 그러나, 이는 또한 접촉 점들을 버스바들에 더 가깝게 제공하는 것 또는 몇 개의 접촉 점들을 가진 와어어들을 전도성 층 근처에 제공하는 것을 배제하지 않는다.
와이어-형태 전도성 요소들은 주 시야(A)의 경계들 앞에, 막다르게, 종료한다. 이들은 또한 루프들의 형태로 위치될 수 있다. 특허 DE 1 256 812와 달리, 반대의 극성의 서로 메싱하는(intermeshing) 전도성 요소가 존재하지 않는다. 중앙 시야와 가열 필드의 지역에, 전압이 인가된 후에, 전류는 공통 전도체들에 본질적으로 수직 방향으로 또는 막다르게 종료하는 전도성 스트랜드들의 전반적인 세로 투사에 평행하게 흐른다. 용어 "전반적인 세로 투사"는 여기서, 전도체가, 이들의 특정 형태에 관련이 없이, 버스바들로부터 시작하여, 가열 필드 내에 놓이는 일반적인 방향을 표시한다.
이들 특성들과 구성들은 실제 버스바들과 중앙 주 가열 필드 사이의 거리의 부분이 (상대적으로) 낮은 저항의 보조 전도체의 형태로 만들어지는 와이어 섹션들에 의해서 단락되기 때문에 상대적으로 높은 저항을 가지는 가열 코팅내의 전류 흐름 경로의 상대적인 단축을 얻게 해주는 것을 가능하게 만들어 준다. 이는 또한 버스바들을 전기적으로 서로 더 가깝게 모아주는 것으로 고려될 수 있다.
그러나, 창유리의 실제 주(중앙) 시야(A)는 여기서 방해되지 않는다. 가열 코팅이 아닌 전도성 요소 또는 전도성 표면들에 의해서 차지되는 지역들은 단지 버스바들을 따른 가열 지역의 부분만을(에지의 측면 상에서) 커버한다.
몇 가지 선택사항들이 와이어들과 전도성 층 사이의 접촉 점들을 만들며, 따라서 전류 흐름을 증진시키는데 제공된다. 와이어들이 유전층을 기계적 효과에 의해서{러빙(rubbing), 진동(oscillation), 초음파 효과} 관통하게 하는 것이 가능하다. 프로세스에 관련하여, 이는 코팅과의 접촉을 확립시킬 와이어의 팁(tip) 상에 기계적 압력에 의해서, (고주파수로) 진동을 동시에 개시하여, 얻어질 수 있다.
또 다른 선택사항은, 접촉 점들에, 전도성 층과 첩촉하며 이 물질이 상응하는 와이어와 전도성 층 사이에 전도성 브리지를 형성하도록 유전성 보호 층을 통해 와이어들 쪽으로 통과하는 낮은 전기 저항의 추가적 전도성 물질을 제공하는 것으로 이루어진다. 와이어와 전도성 층 사이의 어떠한 직접적인 접촉도 필요치 않다.
추가적 전도성 물질은 바람직하게 스크린 프린팅에 의해서 도포될 수 있으나, 잉크젯 프린팅, 포토리쏘그래피 등과 같은 어떤 다른 기술에 의해서 될 수 있으며, 선호될 기술들은 도포된 물질이 비주얼 관점에서 가능한 한 눈에 띠지 않는 것이 된다.
적층 가열 시스템의 얇은 필름들과 달리, 추가 물질은 현재 물질의 높은 함유량을 가지는 두꺼운 필름 기술을 사용하여 도포되어, 이 물질들의 도포들 자체들이 투명하거나 심지어 완전히 보이지 않게 만드는 것을 바라는 것을 허망하게 만들고 있다. 따라서, 이들은 가능한 한 작은 필름 두께 또는 점 두께(point thickness)로 제조되어야 할 것이다. 이들이 적층 시스템의 일반적인 표면 위로 과도하게 융기하는 것이 필요치 않으며, 단지 와이어들과 안정적으로 접촉하게 될 수 있는 정도이면 된다.
와이어들과 전도성 층 사이의 점 접촉들을 확립하기 위한 또 다른 선택사항은 와이어가 베이스 필름 밴드와 보호 필름 밴드의 섹션들 사이에 물리는 일종의 샌드위치이다. 베이스 필름 밴드는, 초음파 용접에 의해, 알려진 방식으로 전도성 층에 연결될 수 있으며, 보호 필름 밴드가 다음으로 전도성층에 용접된다.
본 발명에 따라서, 와이어들은 단순한 위치로 또는 곧거나, 휘어진 또는 물결치는 라인들을 가진 루프로서 위치될 수 있으며, 그 자체로 알려진, 전달(transfer) 필름은 이들을 적층 시스템 상에 증착시키는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 한 이점적 실시모드에서, 추가 물질의 도포들을 분리된 접촉 점들의 형태로 뿐만 아나라 전류 분배기들의 형태로 구성하는 것이 합리적인 것으로 증명될 것이다. 이는 물질 그 자체가 와어어와의 실제 접촉 점을 넘어서 연장하며 전류가 적층 시스템 안으로 전달될 수 있거나 확대된 전면에 걸쳐서 이로부터 추출될 수 있는 미니어처 버스바를 형성한다는 사실로서 해석되어야 할 것이다.
이 변형의 또 다른 전개에서, 추가 물질의 브리지들이 또한 서로에 나란히 놓이는 와이어들을 함께 전기적으로 연결할 수 있다. 결과적이고 그리고 와이어들의 두께에(몇 마이크론들) 비교하여 큰 추가 물질의 밴드들의 가로 연장들은, 이들이 자체로 장애가 되지 않도록 적절하지(discreet) 못할 경우, 불투명 또는 흐려진(tinted) 밴드들을 사용하여 충분히 적절하게 가능하게 숨겨질 수 있다.
이에 더해, 물론 버스바들의 하나가 그 자체로 원하는 성공을 보장하는데 충분하지 못하거나 다른 반사들이나 제약들이 이를 필요하게 할 경우 버스바들 사이에 전기적 거리를 전기적으로 단축시키기 위한 다른 방안들과 가열 와이어 도체들을 결합하는 것 또한 물론 가능하다.
와이어들에 의해서 커버된 코팅의 밴드들의 형태의 지역들은 따라서 보다 높은 전도성을 가지며 만들어 질 수 있다. 이러한 지역적으로 증가된 전도성은, 예를 들어, 현존하는 시스템에서의 전도성 층들의 보다 두꺼움 또는 지역적으로 추가 전도성/금속 층들을 추가함에 의해서 얻어질 수 있다. 그러나, 이는 광 투과율에서의 약간의 감소를 수반한다는 것이 경험적으로 알려져 있다. 차량 전면 유리들의 경우, 이들 밴드-형태의 지역들은 그 자신들이 높은, 요구되고 권장되는 광 투과(가시광의 75%)를 보장하도록 중앙 시야의 경계까지 연장하게 될 것이다.
본 발명에 따라서 지역적 저항 감소를 위한 복합 창유리의 접착 중간 층을 사용하는 것이 또한 고려될 수 있다. 이를 위해, 이 접착 중간 층은 이 목적을 위해서 제공된 표면 지역들에서 전기적으로 전도성 있게 만들어져야 한다. 이는, 예를 들어, 플라스틱 필름을 가열 코팅과 전도성 접촉을 하게 되어 지역적으로 이를 단락시키는 전기적 전도성의 입자들과 혼합시킴으로써 얻어질 수 있다. 이는 또한 광 투과의 특정 감소와 연관하게 되며, 이 감소는, 실로, 이 지역에서 보다 깊게 창유리를 흐리게 하지만 이를 불투명하게 하지는 않는다.
이 방안의 부가(secondary) 효과는 접촉 영역들을 크게 증가시킴에 의한 버스바와 가열 코팅 사이의 전이부에서 저항의 추가 감소이다. 또 다른 결과는 가열 전류가 가열 표면 위로 흐르게 만드는데 필요로 되는 전압의 감소이다.
이 실기모드가 완전히 안전한 운전을 위해 코팅의 중앙 지역에서의 우수한 투명성이 중요한 전면 창유리에 매우 바람직하게 사용된다는 것은 사실이다. 그러나, 본 발명에 따른 가열 창유리들은 차량들에 뿐만 아니라 다른 이동 크래프트 및 머신들, 그리고 또한 건물들에서의 다른 장소들에 장착될 수 있다.
그리드 또는 콤 전극들이 설치된 종래의 태양 전지들에서 전압이 흡수 층의 두께에 인가되더라도, 본 발명에 따른 응용에 있어서, 전압은 가열 코팅의 표면에 전류 흐름을 만들어내는 목적으로 적용된다. 본 발명에 따르는 전도성 요소들은 따라서, 보통 창유리의 에지에 위치되는, 버스바들을 어떤 식으로도 창유리의 시야에 실질적으로 영향을 끼치지 않으며 전기적으로 서로 더 근접하게 모아주는 효과를 가진다.
차량들에 사용될 때, 본 발명에 따른 실시모드든 특히 앞 창유리 가열이 일반적으로 차량내에 있게되는 12에서 14 V DC 전압으로 직접 공급되게 허용하며, 후자는 물론 가장 낮은 옴 저항을 가진 가열 코팅을 대면하게 된다. 보조 와이어 도체의 길이는 상응하는 코팅의 실제 표면 저항에 따라서 선택된다 - 코팅이 더 전도성이 있게 될수록, 보조 전도체들은 더 짧고 좁아지게 된다.
그렇지만 이 구성은 투명한 창유리의 전체 표면에 걸친 코팅을, 선택적으로 제공될 연결 윈도우들을 제외하고는, 유지하는 것을 가능하게 만들어 주어서, 어떠한 매스킹(masking) 또는 층 제거 방안들이 필요치 않게 해준다. 코팅의 긍정적인 특성, 즉 특히 적외 복사선의 반사(열적 절연)와 균일한 착색이 따라서 전체 표면에 걸쳐서 유지된다.
코팅의 증가된 전도성 지역들은 창유리의 투명성에 대한 단지 매우 약간의 효과를 가지며, 이는 분리된 전도성 요소들 또는 그리드 요소들이 제공된다 하더라도, 이들이 가능한 한 얇고 비주얼하게 거의 보이지 않도록 만들어지게 되기 때문이다.
추가 전도성 물질이 스크린 프린팅에 의해서 도포되는 경우, 이 도포는 기재 상의(유리 또는 플라스틱 창, 또는 심지어 플라스틱 필름) 적층 시스템의 증착 이전 또는 이후에 일어날 수 있다. 이 작업은 실제 버스바들의 도포와 함께 단일 단계로 일어날 수 있다. 두 경우 모두에서, 충분히 확실한 전기적 접촉이 물질과 전도성 층 사이에 만들어지게 된다.
핫 스팟들의 나타남을 우려할 필요없이 근사적으로 창유리의 에지에서 코팅에 제공되는 연결 윈도우를 와이어로 단락시키는 것도 또한 가능하다. 이러한 연결 윈도우들의 측면 에지들에의 종래의 문제를 일으키는 지역들에서의 전류들은 와이어들에 의해서 크게 감소된다.
본 발명의 주제물에 대한 다른 특성들과 장점들은 차량 전면 창유리 형태의 예시 실시모드들의 도면과 이들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 드러나게 될 것이다.
도면들은, 간략화된 표시로 실척이 아닌것으로 도시된다.
도1은 그리드, 또는 창유리의 표면에서 연장하는 스트립 타입의 전도성 요소들과 연결되는 밴드-형태의 버스바들을 가지는 가열 코팅이 제공되는 투명한 창유리의 한 실시모드를 도시하는 도면.
도2는 그 가열 코팅이 분리(separating) 라인들을 이용하여 전류 브랜치들로 나뉘며 전류 분배기들(distributor)이 접촉 점들의 형태로 만들어지는 또 다른 실시모드를 도시하는 도면.
도 3은 도 1의 라인(III-III)을 따라 본 발명에 따른 창유리를 통하는 부분적 단면도.
도 4는 와이어와 적층 가열 시스템의 전도성 층 사이의 접촉 점을 가진 도 3의 상세도.
도 5는 도 4에 따른 접촉 점의 대안적 실시모드를 도시하는 도면.
도 6은 접촉 점의 제 2 대안적 실시모드를 도시하는 도면.
도 7은 도 2와 도 6에 따른 접촉 점의 확대도.
도 1에서, 본질적으로 사다리꼴 (휘어진) 아웃라인을 가지는 가열 복합 창유리(1)는, 알려진 방식으로 그 전체 표면에 걸쳐 저항 및 특히 전기적 전도성이 있는, 투명한 가열 코팅(2)을 갖는다. 창유리(1)의 오직 절반만이 여기에 도시되며, 다른 절반은 동일한 방식으로 만들어진다.
(20)으로 표시되는 점선은, 연속적인 가열 코팅의 표면의 바깥 에지가 모든 측면들에서 복합 창유리(1)의 바깥 에지에 대해 내부쪽으로 약간 후퇴된다는 것 또는 경계 스트립이 전체 표면을 커버하는 코팅으로부터 떨어진 것을 나타낸다. 이렇게 얻어지는 것은, 한편으로, 외부에 대한 전기 절연이며, 다른 한편으로는, 바깥으로부터 오는 부식에 기인한 손상에 대한 코팅에 대한 보호이다. 외부 에지(20)는 창유리의 에지를 따른 코팅을 제거함에 의해서, 또는 코팅이 증착되기 이전에 기재를 매스킹함에 의해서, 아니면, 절연 및 부식 방지를 위해 충분할 수 있는, 코팅을 통해 지나며 창유리의 바깥 에지를 따라서 연장하는 분리 라인을 삽입함에 의해서, 후퇴될 수 있다.
적층 시스템 자체는 바람직하게, 그리고 자체로 알려진 방식으로, 큰 열적 스트레스들을 견딜 수 있는 적층 시스템이며, 이는 손상됨 없이, 즉 그 광학적, 열 반사 그리고 전기적 특성의 저하 없이, 창유리들을 구부리기에 필요한 650℃ 위의 온도를 견디는 적어도 하나의 금속 층을 포함한다. 하나 이상의 금속 층들(바람직하게 은 기초의)을 제외하고, 적층 시스템은 또한 유전성 반사-방지 층들 그리고, 다시 유전성 층들인, 선택적인 차단 또는 보호 층들과 같은 다른 층들을 포함한다.
그러나 더 낮은 온도를 견디는 다른 전기적으로 전도성이 있는 적층 시스템들은 본 발명의 문맥 내에서 사용될 수 있으며, 특히 직접 유리 또는 단단한 플라스틱으로 만들어진 창 상에가 아닌 플라스틱 필름(바람직하게 PET 필름) 상에 증착되는 적층 시스템에서도 사용될 수 있다. 이러한 적층 시스템들 모두는 바람직하게 스퍼터링(자기 스퍼터링)에 의해서 증착된다.
여기 언급된 기술의 표준 적층 시스템들의 표면 저항은 단위 면적당 2 또는 심지어 1 그리고 5Ω 사이이다. 이러한 적층 시스템들이 제공되는 차량 전면 유리들은, "태양 제어 기능"이라 불리는, 태양 열 복사선에 대한 보호를 여전히 제공하면서, 전반적으로 적어도 75%의 광 투과를 얻어야만 한다.
그러나 적층 박-막 다층 시스템의 조성 및 제조는 이 명세서에서 그리 중요치 않으며 따라서 이들을 상세하게 논의하는 것은 불필요하다.
복합 창유리의 에지를 따라서 불투명한 착색된 층(3)이 프레임의 형태로 도포되며, 이것의 내부 에지(30)는 투명한 창유리(1)의 전반적 시야를 한정한다. 상기 층(3)은 가열 코팅(2)과 다른 복합 창유리의 (복합의 내부로의 또는 외부로의) 평면에 놓일 수 있다. 이는 완료된 창유리가 차량 몸체의 개구부에 접합되는 접착제 비드를 위한 UV 복사선에 대한 보호를 위한 층으로서 작용한다. 이는 또한 창유리(1)의 추가 전기적 기능들을 위한 연결 요소들을 시야로부터 숨겨줄 수 있다.
따라서, 도 1은 착색된 층(3)에 의해서 커버된 표면의 그 지역에서 복합 창유리(1)의 상부 에지를 따라 제 1 버스바(4)와 하부 에지를 따라 제 2 버스바(5)를 도시한다. 두 개의 버스바들(4, 5)은 알려진 방식으로 가열 코팅(2)에 직접 전기적으로 연결된다. 그러나, 버스바들과 가열 코팅 사이의 직접적인 전기적 접촉을 확립하는 것은 본 발명의 문맥 내에서 절대적으로 중요한 것은 아니며, 이는 가열 전류들이 또한 반-저항성 지역(6, 6')를 통해서만 가열 코팅에 도달할 수 있을 수 있기 때문이다.
연결 윈도우(22)의 한 절반은 또한, 창유리의 중앙에, 버스바(4) 아래에, 있는 것이 제안되어 왔으며, 상기 연결 윈도우는 또한 착색된 층(3)에 의해서 커버되며 따라서 시야로부터 숨겨진다.
많은 차량 전면 창유리들이 그들의 상부 에지를 따라, 여기에 도시되지 않은, 흐리지만(tinted) 투명한 밴드("밴드 필터")가 설치되며, 이는 특히 태양 복사선에 의한 눈부심을 방지한다. 더 나아가, 이러한 밴드는 또한 시야로부터 해당 창유리의(예를 들어 연결 윈도우 도는 그 에지들) 특정 컴포넌트들 또는 기능성 컴 포넌트들을 숨겨주는 것을 돕는다. 밴드의 폭의 부분은 또한 창유리의 상부 에지를 따르는 착색된 층(3)을 대신할 수 있거나, 상기 층의 보완(complement)으로서 제공될 수 있다.
복합 창유리(1)는 일반적으로 두 개의 단단한 유리 및/또는 플라스틱 창들 그리고 이들의 표면을 통해 이들을 함께 결합시키는 접착층으로 구성된다. 버스바들(4, 5)은 접착층 상에{예를 들어 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌/비닐아세테이트 (EVA), 또는 폴리우레탄(PU)으로 만들어진 열가소성 접착 필름} 증착되며, 접착 층이 조립되고 단단한 창유리들에 접합 되기 전에 그 표면에 고정된다.
버스바들(4, 5)은 일반적으로 사전에 접착 필름에 고정되고 복합 층들의 조립 동안 적층 시스템 상에 전기적으로 접촉하여 증착되는 금속(구리, 알루미늄) 필름의 얇은 좁은 스트립들로 구성될 수 있다. 그러나, 전기적 접촉은 또한 버스바들(4, 5)을 납땜함에 의해서 보장될 수 있다. 버스바들과 적층 시스템 사이의 우수한 접촉은 이후의 오토클레이브 프로세스에서 열과 압력의 효과 아래 얻어진다.
이미 언급된 바와 같이, 버스바들(4, 5)은, 대안적으로 또는 상보적으로, 전도성 페이스트를 프린팅함에 의해서 만들어질 수 있으며, 페이스트는 창유리가 구부려지는 동안 착화된다. 이 해결책은 또한 금속 스트립의 섹션들을 증착하는 것보다 상당히 덜 복잡한 것이다. 그러나, 연속 산업 제조에서 인쇄된 버스바들은 금속 필름 스트립들의 것보다 더 큰 옴 저항을 가진다. 따라서, 금속 필름 또는 스크린-인쇄 버스바들을 사용할 것인가에 대한 결정은 오직 개개의 타입의 창유리에 달려있으며, 가능하게 가열 다층 시스템의 전체 저항에도 달려있다.
가열 코팅(2)과 비교할 때, 버스바들은 항상 무시할 만한 옴 저항을 가지며 가열 동작동안 뚜렷하게 가열되지 않는다.
복합 창유리(1)에, 그 자체로 알려진 방식으로, 별개로(예를 들어 창유리의 중앙에서 수직 분리로) 전기가 공급될 수 있는 두 개의(또는 심지어 그 이상의) 가열 필드들을 제공하는 것이 가능하며, 이 필드들은 또한 물론 상응하는 전압 소스에 별개의 외부 터미널들을 통해 연결되어야만 한다. 이 경우에, 두 개의 가열 필드들에 대해 공통의 접지 전도체를 사용하는 것이 가능하여, 단지 버스바(4) 또는 버스바(5)가, 다른 하나가 연속적인 반면, 두 개의 섹션들로 나뉘어지게 된다. 4개의 외부 터미널들이 제 1 변형에서 필요하며, 제 2 변형에서 3개가 필요하다.
외부 터미널들은 이 명세서에서 더 자세하게 논의되지 않을 것이며, 이는 이들이 종래 기술에서 다양한 방식으로 기술되어 왔기 때문이다.
창유리의 A로 불리는 주 시야는 개략적으로 착색된 층(3)의 에지(30)에 의해서 한정된 전반적 시야 내에서 점선 라인 L에 의해서 제한된다. 라인 L은 창유리 또는 적층 시스템의 실제 또는 유사한 에지가 아니지만 단지 가시화된(envisioned) 주 시야(A)의 대략적인 위치의 비주얼 표시를 제공하는데 사용된다. 주 시야(A)는 차량의 어떤 환경의 특정 패러미터들을 사용하여 ECE R43의 Annex 18에 정의된다. 가시성의 어떠한 타입의 제약도 이 시야 내에서 금지된다. 일체화되거나 또는 유사한 요소들에 의한 약간의 가시성의 제약이 허용되는 보조 시야(B)는 주 시야(A)의 바깥 주위로 연장한다.
와이어 형태의 전도성 스트랜드(46)의 어레이가 상부 버스바(4)로부터 복합 창유리(1)의 전반적 시야 내의 반(semi)-저항성 밴드 또는 지역(6)안으로 착색된 층(3)에 의해서 커버된 경계 지역으로부터 시야 B의 안쪽으로 연장한다. 이들은 주 시야(A)의 외부 경계(L)로부터 비교적 멀리 떨어진, 역시 시야(B)에서 와이어의 형태로, 막다르게 종결하거나 가로 전도성 구조(49)로 종결된다. 이들은 버스바(4)와 가열 코팅(2)에 전기적으로 연결되는 보조 전도체들을 표시하며 가열 코팅과 비교하여 낮은 저항을 가진다. 이들의 다수가 또한 연결 윈도우(22)를 단락시키며, 따라서 연결 윈도우의 다른 면 위에 놓인 가열 코팅(2)의 표면에 대해 버스바(4)로부터의 직류 공급을 보장한다. 비주얼 관점에서, 이들은 착색된 층(3)에 의해서 한 면이 가려진다. 이미 지적한 바와 같이, 추가 숨김은, 여기에 도시되지 않은, 흐린 착색된 밴드(밴드 필터)에 의해서 얻어질 수 있다.
와이어들 형태의 전도성 스트랜드(56)는 또한 하부 버스바(5)로부터 복합 창유리(1)의 시야 B 내의 반-저항성 밴드 또는 지역(6') 안으로 연장한다.
한 면상에서, 버스바들(4, 5) 모두 상에 이러한 스트랜드들(46, 56)을 제공하는 것이 절대적으로 중요하지는 않다. 모든 면들에 스트랜드들(46, 56)이 제공되는 경우에도 반대 극성의 와이어들이 이들의 전반적인 세로 투사에 대해서 가로 투사에서 합류하거나(joined up) 중첩되도록 충분히 멀리 연장하지 않는다. 시야의 중앙 부분과 가열 필드는 따라서 투명하고 영향받지 않은 채로 남아 있는다.
반-저항성 지역들(6, 및/또는 6')은 가열 코팅(2)보다 상당히 큰 효과적인 전기적 전도성을 가지는 전반적인 지역들을 형성한다. 가열 코팅(2) 자신 및 스트랜드들(46, 56)과의 병렬 연결들은 이 지역들에서 만들어진다. 이러한 타입의 코팅 가열을 가진 종래의 창유리에서, 버스바들 사이의 공간에 걸쳐서, 가열 전류가 오직 코팅에 걸쳐서 흘러야만 하지만, 본 발명에 따라서 이 거리는 주 시야(A)의 연장에 따라서 지역들(6, 6')을 이용하여 50에서 80% 사이의 값들로 지역들 (6 및/또는 6')의 폭에 의해서 단축될 수 있으며, 부분적인 양의 전류는 스트랜드들에서 남아있는 거리를 단락시키고 가로 전도성 구조(49) 때문에 적절하게 주 시야(A) 내에 분포될 수 있다. 창유리의 주 시야에서, 전류는 본질적으로 버스바들(4, 5)에 수직으로 그리고 스트랜드들(46, 56)의 세로 배향에 평행하게 흐른다.
그러나, 심지어 스트랜드들(46, 56) 사이의 지역에서도 가열 코팅의 전체 표면에 걸쳐, 비록 작다해도, 항상 전류 흐름이 남아있게 되며, 이는 버스바들이 그리드 요소들 사이의 섹션들에서 가열 코팅으로부터 분리되지 않기 때문이다. 그러나, 이 전류 흐름은 연결 윈도우(22)의 에지에 핫 스팟이 형성되게 하지는 않는다.
스트랜드들(46, 56)의 길이와 상호 분리, 이들의 수, 그리고 또한 버스바들의 치수는 여기서 단지 개략적으로 표시될 수 있다. 그러나 비교적인 치수들은 알아볼 수 있다. 실제 버스바들(4, 5)의 폭이 몇 밀리미터인 일반 밴드의 형태로 만들어진다고 해도, 스트랜드들(46, 56) 그리고 또한 가로 전도성 구조(49)는 가능한 한 얇으며 비주얼에 양호함에도 불구하고 버스바들의 폭들보다 상당히 더 길다. 이 타입의 와이어는 보통 텅스텐으로 만들어지며, 이 물질은 와이어가 극히 작은 두께를 가질 때조차 매우 높은 기계적 힘을 여전히 유지한다.
특정 복합 창유리의 개개의 구성이 시뮬레이션에 의해 사전에 개략적으로 정의될 수 있는 것이 사실이나, 이는 특정 창유리의 사이즈 또는 치수, 버스바들의 구조 형태 그리고 실제 코팅의 전기적 특성에 상당히 의존한다.
예를 들어, 하나의 버스바만이 스트랜드(46) 및 가로 전도성 구조(49)와 연결하는 것이 충분할 수도 있다. 두 개의 버스바들(4, 5) 사이의 비교적 짧은 거리는 와이어들 자신들이 짧아지는 것을 허용해줄 수 있다.
하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는 가열 코팅(2)이 탑재된 기재에서 가열 코팅 아래에 위치되고, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는 가열 코팅(2)이 탑재된 기재에서 가열 코팅 위에 위치되며, 하나 이상의 전도성 스트랜드(46)의 전체 세로 투사에 수직으로 배향된다.
개개의 와이어들 사이의 25mm의 상호 분리들은 하나의 특정 타입의 창유리에 대해서 사용 가능한 것으로서 정해져 왔다. 그러나 와이들의 주어진 저항에 대해 사용 가능한 표면 가열 전력 레벨들은 분리들을 변화시킴에 의해서 요구사항들에 따라 조정될 수 있다. 추가로, 단순화의 목적으로 곧은 와이어들에 대한 구성만이 이 명세서에서 도시되어 왔다. 이는 실제에서 이들을 휘어진 및/또는 파형 라인들로서 또는, 가능하더라도 덜 자명한, 루프들의 형태로 만들어내는 것을 배제하지 않는다.
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본 기술(description)은 같은 의미에서, 이미 위에 언급되었지만 여기서 설명되지 않은, 보다 큰 전도성을 가진 가열 코팅(2)의 표면 지역들의 형태로 또는 복합 창유리에서 중간 층의 전도성을 지니게 되는(rendered conducting) 지역의 형태로 지역들(6/6')을 만들어내는 것의 선택사항들에 적용된다. 지역들(6 및/또는 6')에서 표면에 걸친 이들의 균일한 분포 때문에, 이들 구성들은, 이들이 창유리를 약간 흐려지게 하더라도, 분리된 와이어들보다 약간 덜 비주얼 하게 눈에 띄게 될 수 있다. 그러나, 이러한 흐림(tinting)은, 와이어들과 결합하여, 시야로부터 와이어들을 숨기는 추가적인 도움을 줄 수도 있다.
위에 표시된 본 발명의 다른 목적들에 대해서, 와이어(46 또는 56)는 한, 이들의 우수한 전도성과는 별개로 전도성 층과 안정적인 갈바닉 접촉을 제공해야만 한다.
도 2는 가열 코팅(2)의 시야가 분리 라인(24)으로 나누어지는 대안적 실시모드를 도시한다. 분리 라인(24)은 일련의 층들을 완전히 통과하여 기재 표면 아래 까지 지나거나, 아니면 이들은 기재에 근접한 전도성 층만큼 멀리 뚫고 들어갈 수 있다. 이들은 그 차체로 연속적인 적층 시스템을 지역들(6, 6') 사이의 평행한 전류 브랜치들로 세분한다. 이러한 분리 라인들을 만들어내기 위한 다양한 기술들이 존재하며, 이들 중 레이저 커팅이 현재 가장 실용적이며, 이는 결과에 대해 가장 경제적이기 때문이다. 특히, 레이저 커팅에 의해서 만들어질 수 있는, 분리 라인들은 극히 좁으며 육안만으로 알아보기에는 힘들다.
도 2가 (왼손잡이 운전 차량)차량의 운전자에 의해서 보이는 도면을 표시하는 것으로서 여겨지는 경우, 운전자는 따라서 보통 분리 라인(24)이 서로 가장 근접한 표면 부분을 통해 바라봐야만 하게 될 것이다. 이들 라인들의 목적은 가시성이 눈, 얼음 또는 응축된 물방울에 의해서 방해될 때 가장 높은 가열 전력을 주 조망 지역에 전달하여 가능한 빠르게 시야를 깨끗하게 하는데 기여하도록, 전류 흐름이 주 시야(A)에의 코팅(2)을 통해 정확하게 주 조망 지역에 집중되도록 하는 것이다.
여기서 다시, 분리 라인(24)의 배열은 단지 개략적으로 도시되었으며, 단지 특정 조건들 하의 실제 구성들에 대한 결론들이 끌어내 질 수 있다. 항상 연속적인 분리 라인들을 병합하는 것이 항상 적합하지는 않으며, 이들의 일부 또는 전체를 세그먼트된 분리 라인들, 즉 점선 라인들로서 만드는 것, 또는 보다 긴 분리 라인들 대신에, 미리 정해진 브랜치들에서 전류를 편향시키기 위해 짧은 개개의 섹션들을 제공하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 이 해결책은 그 자체로 이 명세서에서 언급된 문서 DE 36 44 297 A1로부터 알려진다.
가로 전도성 구조(49)를 표시하는 짧은 가로 라인들은, 도 1에서와 같이, 스트랜드(46)의 자유 단부들에서 도 2에서 보여 질 수 있다.
본 발명에 따른 접촉점들이 또한 있을 수 있고, 이 접촉점에는 스트랜드(46)가 추가 전도성 물질을 통해, 아래에 놓인 전도성 층에 연결된다. 접촉을 확립하는 순수한 기능을 넘어, 이들 접촉점들은 여기서 또한 전류 분배기들의 형태로 만들어진다. 이 양상은 또한 도 4 내지 도 7을 이용하여 더욱 자세하게 논의될 것이다. VII로 식별되는, 원형 쇄선은 도 7에서 더 상세하게 알아볼 수 있게 되는 상세사항들을 정의한다.
분리 라인(24)이 제공되는 적층 시스템과 도시된 접촉점들 사이에 어떠한 필수적인 결합도 존재하지 않으며, 또한 분리 라인들을 가지지 않은 도 1의 구성에 접촉점이 제공될 수 있다는 것이 명백하게 지적되어야만 한다.
도 3은 도 1의 라인(III-III)을 따른 창유리의 에지를 통한 단면도를 도시한다. 두 개의 단단한 개개의 (유리 또는 플라스틱으로 만들어진) 창들(11, 12)과, 광학적으로 깨끗하고 투명하며 보통의 방식으로 접착제 접합에 의해서 창들을 함께 결합시키는, 전기적 절연 접착 층 또는 시트(sheet)(13)를 볼 수 있다. 이 접착 층은 하부 창(12) 상에 증착되는 투명한 가열 코팅(2)을 만들어내는 적층 시스템 보다 사실상 상당히 더 두껍다는 것을 표시하기 위해 점선 라인들에 의해서 수평적으로 세분된다. 이 코팅은 가시성의 목적을 위해 여기서 회색 음영으로 도시된다. 접착 시트는 보통 방식으로 약 0.76mm의 두께의 PVB 필름에 의해서 형성 될 수 있다.
도 1과 도 2의 참조번호들이 제시된다. 그 바깥 경계 지역이 분리 라인(20)에 의해서 나누어지는, 가열 코팅(2)은 버스바(5) 아래에 그리고 버스바에 부착된 스트랜드(56)에 의해서 형성된 그리드 요소 아래의 창(12) 위에 놓이는 것을 알 수 있으며, 이는 코팅(2)이 증착된 이후에 스크린-프린팅 구조들의 형태로 여기에 적용되었다. 불투명한 착색된 층(3)은 여기서 내부에 위치된 창(11)의 표면에 인쇄되며, 수직 투사(조망 방향)에서, 분리 라인(20), 버스바(5) 및 상기 버스바에 직접 연결된 스트랜드(56)의 섹션을 커버한다. 그러나, 이 스트랜드는 불투명 착색 층(3)의 에지(30)에 의해서 표시된 창유리(1)의 일반 시야를 넘어서 연장한다.
버스바(5)는 이 명세서에서 스트랜드(56)의 단부들의 하나를 그 사이에 포함하는 두 개의 얇은 중첩된 금속 스트립들의 형태로 도시된다. 이는 (텅스텐으로 만들어진) 와이어와 일반적으로 주석 도금된 금속 스트립들 사이의 우수한 전기적 접촉이 보장되는 것을 허용해준다. 이에 더해, 가열 코팅(2)을 향하는 금속 스트립이 층을 보호하기 위해 층에 내장되는 것이 제안된다. 적절한 방안이 버스바들과 전도성 층 사이의 안정적인 전기적 연결들을 확립하기 위해 종래 기술에 따라서 취해질 것이다.
도 1의 지역(6')에서, 이 지역의 폭은 버스바(5)의 폭과 스트랜드(56)의 길이로 구성된다는 것이 여기서 더 용이하게 도시된다.
스트랜드(56)가 본질적으로 적층 시스템의 보호 (유전) 층 상에 놓인다는 것을 쉽게 알 수 있다. 접촉 점(47)은 따라서 그 자유 단부에 제시되며, 자유 단부는 창유리의 시야(B)에 놓이고, 이 지점에서 스트랜드(56)가 전도성 층에 연결된다.
도 4는 도 3에 따른 접촉 점(47)의 제 1 실시모드의 확대도를 도시한다. 적층 시스템의 내부 구조는 상부에 보호 층(26'), 그리고 바닥에 보호 층(26)을 포함하며, 이들은 이들 사이에 포함되는 전도성 층(27)을 플랭킹한다(flank). 스트랜드(56)의 자유 단부는 전도성 층(27)과의 튼튼한 전기적 접촉을 얻기 위해 접촉 점(47)에서의 적층 시스템에서 상부 보호 층(26')을 통해 충분히 멀리 밀려진다.
물론, 스트랜드(56)는 이 제조 단계에서 상부 보호 층에 적합하게 고정되어야만 한다. 이것은 예를 들어 전달 필름(53)을 사용하여 얻어질 수 있으며, 이것은 이 명세서에서 스트랜드(56) 위에 점선의 형태로 도시된다. 접촉점이 만들어진 이후, 전달 필름은 제거되어 접착 시트(sheet)(13)로 교체되거나, 또는 접착 시트(13)와 동일한 열가소성 물질(PVB) 또는, 그 최종 조성에서, 접착 시트와 호환되는 물질로 구성된 경우, 제자리에 남아 있으며, 열적 조립 공정 동안 접착 시트(13)와 융합한다. 표시와는 달리, 스트랜드의 자유 단부가 전달 필름이 기계적 효과를 방해하지 않도록 전달 필름 위로 약간 돌출하도록 제공될 수 있다.
도 5는 전도성 물질을 첨가함에 의해서 여기서 만들어진 접촉 점(47)의 또 다른 실시모드를 도시한다. 이 물질은 스크린 프린팅에 의해서, 예를 들어 고정된 스트랜드들(56)의 와이어들 상에 놓이는 스크린-프린팅 템플릿을 이용하여 더해질 수 있다. 상대적으로 알갱이 형태의 물질이 {높은 은 함량을 가진 유리 프릿(frit)}, 스퀴지(squeegee)의 압력하에, 상부 보호 층(26')과 전도성 층(27)의 부분을 관통하여, 모든 경우에서(또는 나중에 착화 동작 동안 확산에 의해) 스트랜드(56)의 와이어와 전도성 층(27) 사이의 전기적 브리지 또는 접촉점을 확립한다는 것이 가정될 수 있다. 여기서 다시, 커버될 와이어들은 전달 필름을 사용하여 적소에 고정될 수 있고, 와이어들의 단부들은 필름 위로 돌출해야만 한다.
만일, 도 3에 도시된 표시와는 달리, 인쇄된 버스바들(4, 5)이 사용되면, 이들은 하나의 동일한 작업 동안 동일한 스크린-프린팅 페이스트를 사용하여 추가 전도성 물질과 함께 제조될 수 있다. 이 이후에 와이어들과 버스바들 사이에 전기적 접촉을 확립하기 위한 다른 어떤 특정한 작업도 더 이상 필요 없게 된다.
도 6은 적층 시스템이 증착되기 이전에(바람직하게 연관된 버스바에 대한 단일 작업 동안) 창(12) 상에 추가 접촉 물질이 이미 적용되는 (예를 들어 인쇄되는) 또 다른 대안적 실시모드를 도시한다. 스트랜드(56)의 와이어들이 다음으로 증착되고, 요구될 경우, 다시 한번 도 5와 유사한 방식으로 추가 물질의 작은 스팟 또는 밴드로 커버된다.
이 실시모드에서 와이어들을 위치 지정하는데 있어 정확성과 관련하여 어떤 불필요한 제한사항도 존재하지 않도록 추가 물질을 창(12)의 분리된 지점들이 아닌 라인의 형태로 적용할 수도 있다. 이는 도 2에서 이미 제안되었고, 이제 도 7을 이용하여 훨씬 더 자세하게 구성들을 설명한다.
도 7은, 도 2의 세부사항(원 VII)으로서, 와이어 형태의 가로 전도성 구조(49)와 결합하며 도 5 또는 도 6에서와 같은 추가 전도성 물질의 직접적인 적용에 의해서 만들어지는 와이어 접촉 점(47)을 형성하는 두 개의 스트랜드(46)의 자유 단부들의 평면도이다. 전달 필름(43)의 에지는 이 명세서에서 점선으로 제안되며 다시 이 명세서에서 스트랜드(46)의 자유 단부들에 상대적으로 약간 후퇴된다. 두께 비율은 여기서 실척으로 도시될 수 없으며, 스트랜드(46)의 와이어들은 적용된 추가 전도성 물질의, 이들이 가늘어질 수 있을 만큼의, 라인들보다 일반적으로 더 얇다. 가로 전도성 구조(49)의 라인은, 전도성 층 쪽으로의 그 브리지 기능을 제외하고, 두 개의 스트랜드(46)를 전기적으로 연결시키며 동시에 와이어들과 전도성 층 사이의 전류에 대한 입/출력 라인을 넓혀주는 역할을 하는 식으로 연장한다는 것이 이해되어야 한다. 항시 시각적으로 양호한 이러한 구성이 접촉 지점들에서 핫 스팟들의 형성을 훨씬 잘 방지하는 것을 가능하게 하여 준다는 것이 명백하다.
전기적 가열 코팅을 만들어 내는 저항성 적층 다층 시스템이 구비된 투명한 창유리에 관련한 것으로서 산업상 이용 가능하다.

Claims (28)

  1. 저항성 가열 코팅(2)을 구비한 투명한 창유리(1)로서, 상기 저항성 가열 코팅(2)은 창유리의 주 시야(A)에 걸쳐서 연장하고, 전원 공급 전압이 두 개의 버스바들 사이에 인가될 때, 버스바들 사이에 전류가 흘러서, 가열 코팅(2)에서 가열 필드(heating field)를 가열하는 식으로 적어도 2개의 버스바(4,5)와 적어도 간접적으로 전기적 연결되고, 상기 가열 필드는 적어도 하나의 버스바(4)와 직접 접촉하는 적어도 하나의 반(semi)-저항성 지역(6)을 포함하고, 얇은 세로 와이어들의 형태로 만들어지는 전도성 스트랜드(46)를 포함하며, 상기 얇은 세로 와이어들의 옴 저항은 가열 코팅(2)의 옴 저항보다 더 작은, 투명한 창유리(1)에 있어서,
    하나 이상의 전도성 스트랜드(46)는 상기 반-저항성 지역(6)과 전기적 접촉을 하는 가로 전도성 구조(49)를 가지며,
    상기 가로 전도성 구조(49)는 상기 버스바(4)로부터 가장 멀리 떨어진 전도성 스트랜드(46)의 단부에 위치되고,
    상기 가로 전도성 구조(49)는 하나 이상의 전도성 스트랜드(46)와 전기적 접촉을 하는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
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  4. 제 1항에 있어서, 상기 반-저항성 지역(6)은 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는, 가열 코팅(2)이 탑재된 기재에서, 상기 가열 코팅 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  6. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는, 가열 코팅(2)이 탑재된 기재에서, 상기 가열 코팅 위에 위치되는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는 상기 창유리의 접착 시트(sheet)(13) 상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  8. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는 하나 이상의 라인들 또는 하나 이상의 밴드들의 형태인 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  9. 제 8항에 있어서, 하나 이상의 라인들 또는 하나 이상의 밴드들이, 창유리 표면상의 투사(projection)에 의해서 보여졌을 때, 직선인 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  10. 제 8항에 있어서, 하나 이상의 라인들 또는 하나 이상의 밴드들이 창유리 표면상의 투사에 의해서 보여졌을 때, 휘어진 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  11. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는 하나 이상의 전도성 스트랜드(46)의 전체 세로 투사에 수직으로 배향되는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
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  14. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 가로 전도성 구조(49)는 가로 전도성 구조(49)들 사이에 균일한 틈들을 가지며 위치되는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  15. 삭제
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  17. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 차량 전면 창유리의 형태로서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)를 포함하는 하나 이상의 지역들(6, 6')이 전면 창유리의 주 시야(A)의 경계까지 연장하는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  18. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 가열 코팅(2)이 일반 시야에서 분리 라인들(24)에 의해서 나누어지며, 상기 분리 라인들은 가열 코팅을 전류 경로들로 나누는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  19. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 가열 코팅(2)은, 하나 이상의 반-저항성 지역들(6)의 부분에서 더 큰 전도성을 가지며, 이 부분은 가로 전도성 구조(49)를 가지는 하나 이상의 전도성 스트랜드(46)를 포함하는 부분에 대응하는 것을 특징으로 하는, 투명한 창유리.
  20. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 창유리는 복합 창유리이며, 유리 또는 플라스틱으로 만들어진 두 개의 단단한 창들(11, 12)과, 이들의 주 면들을(principal faces)을 통해 상기 창들을 연결하는 접착 시트(13)를 포함하고, 가열 코팅(2), 버스바(4, 5), 전도성 스트랜드(46), 및 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)가 복합 창유리 내에 있는 하나 이상의 표면들 상에 위치되는, 투명한 창유리.
  21. 삭제
  22. 제 1항 또는 제 4항에 기재된 창유리(1)를 가열하는 방법으로서,
    상기 창유리가 적어도 두 개의 버스바(4, 5)를 통해 전류를 공급받을 때, 하나 이상의 전도성 스트랜드(46)와 접촉하지 않는 가열 필드의 부분인 창유리(1)의 주 시야(A)에서, 전류가 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)의 존재에도 불구하고 하나 이상의 전도성 스트랜드(46)의 전체 세로 투사에 평행하게 흐르는 것을 특징으로 하는, 창유리를 가열하는 방법.
  23. 삭제
  24. 제 1항 또는 제 4항에 기재된 창유리(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    하나 이상의 가로 전도성 구조(49) 및 선택적으로 전도성 스트랜드(46)의 일부가, 가열 코팅(2)이 증착된 이후에 기재상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 창유리를 제조하기 위한 방법.
  25. 제 1항 또는 제 4항에 기재된 창유리(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    하나 이상의 가로 전도성 구조(49) 및 선택적으로 전도성 스트랜드(46)의 일부가, 가열 코팅(2)이 증착되기 이전에 기재상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 창유리를 제조하기 위한 방법.
  26. 제 24항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49)는 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅에 의해서 제조되는 것을 특징으로 하는, 창유리를 제조하기 위한 방법.
  27. 제 24항에 있어서, 하나 이상의 가로 전도성 구조(49) 및 선택적으로 전도성 스트랜드(46)의 일부가 반-저항성 지역(6)에 전기적으로 연결되며, 선택적으로 분리된(discrete) 접촉 점들에서, 납땜(brazing)에 의해 가열 코팅(2)에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는, 창유리를 제조하기 위한 방법.
  28. 제 1항 또는 제 4항에 기재된 창유리(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    접촉 점들(47)이 하나 이상의 가로 전도성 구조(49) 또는 전도성 스트랜드(46)의 일부에서 하나 이상의 유전성 보호 층(26')을 관통하는 진동을 포함하는 기계적 작용에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는, 창유리를 제조하기 위한 방법.
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